專利名稱：SF₆氣體密度變送器及應(yīng)用該變送器的在線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字式SF6 (六氟化硫)密度變送器及應(yīng)用該變送器的在線 監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于SF6氣體的高絕緣強(qiáng)度和優(yōu)良滅弧特性，已成為當(dāng)今高電壓設(shè)備發(fā)展的首選 絕緣、滅弧介質(zhì)，采用SF6的絕緣和滅弧介質(zhì)，可以使原有高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的體積減小，斷路器 的開(kāi)閉性能大幅優(yōu)化。為保障SF6高壓設(shè)備安全運(yùn)行，必須對(duì)SF6氣體的密度、含水量等參 數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，如果這些設(shè)備發(fā)生泄漏，SF6氣體密度降低，則將會(huì)產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果 (1)開(kāi)關(guān)設(shè)備耐壓強(qiáng)度降低；(2)斷路器開(kāi)斷容量下降。因此，高壓設(shè)備的SF6密度值是一 個(gè)必須受到嚴(yán)格監(jiān)視的重要參數(shù)?，F(xiàn)代全封閉組合電器(GIS)中，使用數(shù)字式密度繼電器 對(duì)每個(gè)SF6氣室進(jìn)行在線檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)是否泄漏，對(duì)保障高壓設(shè)備的安全運(yùn)行就顯得十分 重要?，F(xiàn)有的SF6密度繼電器為機(jī)械式，其雖然也有報(bào)警輸出的功能，但測(cè)量數(shù)據(jù)不能傳 輸，不利于組成在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，給安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患。同時(shí)，由于電氣設(shè)備安裝的限制，很多 測(cè)點(diǎn)位于很難直接觀測(cè)到的位置，給日常的測(cè)量和記錄帶來(lái)很大麻煩。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)字式 SF6氣體密度變送器及應(yīng)用該變送器的在線監(jiān)控系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種數(shù)字式SF6氣體密度變送器，包括 溫度傳感器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)SF6氣體的溫度；氣體壓力傳感器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)SF6氣體的氣 壓；CPU，用于根據(jù)氣體壓力傳感器和溫度傳感器輸出的實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)計(jì)算出被測(cè)SF6氣體 的密度；以采用溫度補(bǔ)償或修正的計(jì)算方式計(jì)算出氣體壓力值的變化是由于漏氣還是由溫 度變化所引起的，從而能準(zhǔn)確測(cè)量SF6氣體的密度；數(shù)據(jù)通訊電路，與CPU的通訊端相連，用 于輸出被測(cè)SF6氣體的密度信息，并由智能設(shè)備根據(jù)被測(cè)SF6氣體的密度信息控制相關(guān)繼電 器和報(bào)警裝置的執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。進(jìn)一步，所述CPU和氣體壓力傳感器之間設(shè)有信號(hào)放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，以確保 檢測(cè)的可靠性。進(jìn)一步，所述氣體壓力傳感器的電源端與恒流電源電路相連，以確保氣體壓力傳 感器檢測(cè)的可靠性，防止電源波動(dòng)對(duì)其測(cè)量結(jié)果的影響。本實(shí)用新型還提供了一種應(yīng)用上述數(shù)字式SF6氣體密度變送器的在線監(jiān)控系統(tǒng)， 其包括與多個(gè)所述3&氣體密度變送器相連的數(shù)字顯示終端、與該數(shù)字顯示終端相連的上 位機(jī)。數(shù)字顯示終端用于顯示所述被測(cè)SF6氣體的密度信息和報(bào)警信息，并方便現(xiàn)場(chǎng)安裝、
調(diào)試ο進(jìn)一步，所述數(shù)字顯示終端包括用于與多個(gè)SF6氣體密度變送器的所述數(shù)據(jù)通訊電路相連以獲取所述被測(cè)SF6氣體的密度信息的變送器通訊接口，與變送器通訊接口相連 的中央處理單元，與中央處理單元相連的繼電器控制電路，與中央處理單元相連的用于顯 示所述被測(cè)SF6氣體的密度信息、報(bào)警信息并控制繼電器控制電路的工作狀態(tài)的液晶屏及 按鈕電路，以及與中央處理單元相連的用于構(gòu)成在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的上位機(jī)通訊接口。本實(shí)用新型具有積極的效果(1)本實(shí)用新型的數(shù)字式SF6氣體密度變送器工作 時(shí)，采用溫度補(bǔ)償或修正的計(jì)算方式，故而能正確反映出壓力值的變化是由于漏氣還是由 溫度變化所引起的，使壓力指示儀表的讀數(shù)無(wú)論自然環(huán)境中的溫度如何變化，指示結(jié)果始 終是20°C時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)壓力值，將這個(gè)值等效為氣室內(nèi)SF6氣體的密度示值。當(dāng)發(fā)生泄漏時(shí)，密 度變送器能立即指示出漏氣引起的密度變化，當(dāng)SF6氣體的密度示值低于事先設(shè)定報(bào)警值 時(shí)，密度變送器會(huì)給出報(bào)警補(bǔ)氣的接點(diǎn)信號(hào)，即泄漏不多應(yīng)予補(bǔ)氣，設(shè)備還能繼續(xù)運(yùn)行，以 防絕緣性能降低；如嚴(yán)重泄漏，給出一對(duì)閉鎖接點(diǎn)信號(hào)，將開(kāi)關(guān)操作閉鎖，表示這時(shí)設(shè)備已 不能正常運(yùn)行。(2)本實(shí)用新型的數(shù)字式SF6密度變送器的優(yōu)點(diǎn)包括測(cè)量的密度值可以轉(zhuǎn) 換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)RS485總線或轉(zhuǎn)換成4-20mA模擬信號(hào)向上位微機(jī)系統(tǒng)傳輸、變送，同時(shí) 也給出閉鎖、報(bào)警的開(kāi)關(guān)接點(diǎn)信號(hào)。20°C時(shí)的等效氣體壓力從0. OlMPa-1. OOMPa的寬范圍 內(nèi)無(wú)需分級(jí)分檔，報(bào)警值、閉鎖值可由用戶任意設(shè)定。溫度傳感器可以任意安裝在認(rèn)為最接 近氣室溫度的地方，最大限度地減少溫度補(bǔ)償偏差。數(shù)字化顯示，無(wú)讀數(shù)誤差、顯示清晰、外 形美觀，且有比指針表更精確的測(cè)量精度。

圖1為應(yīng)用實(shí)施例中的數(shù)字式SF6密度變送器構(gòu)成的SF6氣體密度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例中的數(shù)字式SF6氣體密度變送器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為上述在 線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)顯示終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1見(jiàn)圖2，本實(shí)施例的一種數(shù)字式SF6氣體密度變送器(即圖1中的氣體密 度變送器4)，包括用于實(shí)時(shí)檢測(cè)SF6氣體的溫度的溫度傳感器45，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)SF6氣體 的氣壓的氣體壓力傳感器44，用于根據(jù)氣體壓力傳感器44和溫度傳感器45輸出的實(shí)時(shí)檢 測(cè)信號(hào)計(jì)算出被測(cè)SF6氣體的密度的CPU41，以及與CPU41的通訊端相連的數(shù)據(jù)通訊電路 43，用于輸出被測(cè)SF6氣體的密度信息。所述CPU41和氣體壓力傳感器44之間設(shè)有信號(hào)放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路42。所述氣 體壓力傳感器44的電源端與恒流電源電路46相連。所述CPU41通過(guò)數(shù)據(jù)通訊電路43與數(shù)字顯示終端3相連。實(shí)施例2見(jiàn)圖1-3，應(yīng)用實(shí)施例1所述的數(shù)字式SF6氣體密度變送器的在線監(jiān)控系 統(tǒng)包括與多個(gè)所述數(shù)字式SF6氣體密度變送器相連的數(shù)字顯示終端3、與該數(shù)字顯示終端 3相連的上位機(jī)1。所述數(shù)字顯示終端3包括用于與多個(gè)數(shù)字式SF6氣體密度變送器的所述數(shù)據(jù)通 訊電路43相連以獲取所述被測(cè)SF6氣體的密度信息的變送器通訊接口 33，與變送器通訊接 口 33相連的中央處理單元32，與中央處理單元32相連的繼電器控制電路34，與中央處理 單元32相連的用于顯示所述被測(cè)SF6氣體的密度信息、報(bào)警信息并控制繼電器控制電路34的工作狀態(tài)的液晶屏及按鈕電路35，以及與中央處理單元32相連的用于構(gòu)成在線監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)的上位機(jī)通訊接口 31。上位機(jī)通訊接口 31通過(guò)RS-485總線2與上位機(jī)1相連。 顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí) 用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些 屬于本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 之中。
權(quán)利要求一種SF6氣體密度變送器，其特征在于包括溫度傳感器(45)，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)SF6氣體的溫度；氣體壓力傳感器(44)，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)SF6氣體的氣壓；CPU(41)，用于根據(jù)氣體壓力傳感器(44)和溫度傳感器(45)輸出的實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)計(jì)算出被測(cè)SF6氣體的密度；數(shù)據(jù)通訊電路(43)，與CPU(41)的通訊端相連，用于輸出被測(cè)SF6氣體的密度信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SF6氣體密度變送器，其特征在于所述CPU(41)和氣體壓力 傳感器(44)之間設(shè)有信號(hào)放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(42)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3&氣體密度變送器，其特征在于所述氣體壓力傳感器(44) 的電源端與恒流電源電路(46)相連。
4.一種應(yīng)用權(quán)利要求1-3之一所述的SF6氣體密度變送器的在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在 于該在線監(jiān)控系統(tǒng)包括與多個(gè)所述SF6氣體密度變送器相連的數(shù)字顯示終端(3)、與該 數(shù)字顯示終端(3)相連的上位機(jī)(1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字顯示終端(3)包括用 于與多個(gè)SF6氣體密度變送器的所述數(shù)據(jù)通訊電路(43)相連以獲取所述被測(cè)3&氣體的密 度信息的變送器通訊接口(33)，與變送器通訊接口(33)相連的中央處理單元(32)，與中央 處理單元(32)相連的繼電器控制電路(34)，與中央處理單元(32)相連的用于顯示所述被 測(cè)SF6氣體的密度信息、報(bào)警信息并控制繼電器控制電路(34)的工作狀態(tài)的液晶屏及按鈕 電路(35)，以及與中央處理單元(32)相連的用于與所述上位機(jī)(1)相連的上位機(jī)通訊接口 (31)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字式SF6氣體密度變送器及應(yīng)用該變送器的在線監(jiān)控系統(tǒng)，該變送器包括用于實(shí)時(shí)檢測(cè)SF6氣體的溫度的溫度傳感器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)SF6氣體的氣壓的氣體壓力傳感器，用于根據(jù)氣體壓力傳感器和溫度傳感器輸出的實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)計(jì)算出被測(cè)SF6氣體的密度的CPU，以及與CPU的通訊端相連的數(shù)據(jù)通訊電路，用于輸出被測(cè)SF6氣體的密度信息。變送器工作時(shí)，采用溫度補(bǔ)償或修正的計(jì)算方式，故而能正確反映出壓力值的變化是由于漏氣還是由溫度變化所引起的。
文檔編號(hào)G01L19/08GK201653851SQ20102015395
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者陳浩 申請(qǐng)人:常州海能電器有限公司